Correction
Réactions aux électrodes d'une pile cuivre - fer

Le but de cet exercice est d’étudier qualitativement  une pile d'un point de vue macroscopique et déterminer les  réactions se produisant aux électrodes.

• Cocher le bouton « Association de deux ½ piles » dans l'onglet « Paramètres ». 

• Constituer une pile d'étude avec, dans le bécher de gauche une électrode de cuivre de 1 g et une solution de sulfate de cuivre de concentration 
1 mol · L-1 et, dans le bécher de droite une électrode de fer de masse initiale 1 g et une solution de sulfate de fer(II) de concentration 0,01 mol · L-1. 

Les deux solutions sont reliées par un pont ionique et les électrodes sont reliées par un circuit électrique permettant de mesurer l’intensité du courant passant dans la pile et la tension entre les électrodes. 

1. D'après le simulateur, quelle est l'électrode consommée ?

L'électrode consommée est l'électrode de fer : le simulateur indique que sa masse diminue.

2. Comment cela apparaît-il dans l'équation représentant la réaction à l'électrode ?

Dans l'équation : Fe = Fe2+ + 2 e-(électrode), le fer métallique (de l'électrode) est dans le membre des réactifs. Il est donc consommé.

3. D'où provient le métal qui permet l’augmentation de masse de l'électrode de cuivre ?

Le métal Cu qui permet l’augmentation de masse de l'électrode de cuivre provient de la transformation des ions Cu2+ présents en solution.

4. Écrire dans le sens direct l'équation chimique traduisant le fonctionnement de cette pile.

Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+

5. Quelle électrode doit être appelée cathode ? Justifier la réponse.

La cathode est l'électrode où a lieu la réduction : c'est, dans ce cas, l'électrode de cuivre.